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实现二进制数字调制与解调信号的仿真是我的MATLAB课程设计的一部分,我参考了网上的一些资料,并加入了一些自己的想法,代码已在本地MATLAB编译通过且能正常运行。
2PSK——二进制相移键控
i=10;%基带信号码元数
j=5000;
t=linspace(0,5,j);%0-5之间产生5000个点行矢量,即将[0,5]分成5000份
fc=5;%载波频率
fm=i/5;%码元速率
B=2*fm;%信号带宽
%产生基带信号
a=round(rand(1,i));%随机序列,基带信号
%figure(3);stem(a);
st1=t;
for n=1:10
if a(n)<1
for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n
st1(m)=0;
end
else
for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n
st1(m)=1;
end
end
end
figure(1);
subplot(411);
plot(t,st1);
title('基带信号st1');
axis([0,5,-1,2]);
%基带信号求反
%由于PSK中的是双极性信号,因此对上面所求单极性信号取反来与之一起构成双极性码
st2=t;
for k=1:j
if st1(k)>=1
st2(k)=0;
else
st2(k)=1;
end
end
subplot(412);
plot(t,st2);
title('基带信号反码st2');
axis([0,5,-1,2]);
st3=st1-st2;
subplot(413);
plot(t,st3);
title('双极性基带信号st3');
axis([0,5,-2,2]);
%载波信号
s1=sin(2*pi*fc*t);
subplot(414);
plot(s1);
title('载波信号s1');
%调制
e_psk=st3.*s1;
figure(2);
subplot(511);
plot(t,e_psk);
title('调制后波形e-2psk');
%加噪
noise=rand(1,j);
psk=e_psk+noise;%加入噪声
subplot(512);
plot(t,psk);
title('加噪后波形');
%相干解调
psk=psk.*s1;%与载波相乘
subplot(513);
plot(t,psk);
title('与载波s1相乘后波形');
[f,af] = T2F(t,psk);%傅里叶变换
[t,psk] = lpf(f,af,B);%通过低通滤波器
subplot(514);
plot(t,psk);
title('低通滤波后波形');
%抽样判决
for m=0:i-1
if psk(1,m*500+250)<0
for j=m*500+1:(m+1)*500
psk(1,j)=0;
end
else
for j=m*500+1:(m+1)*500
psk(1,j)=1;
end
end
end
subplot(515);
plot(t,psk);
axis([0,5,-1,2]);
title('抽样判决后波形');
用到的函数
①T2F.m
function [f,sf]= T2F(t,st) %利用FFT计算信号的频谱并与信号的真实频谱的抽样比较。 %脚本文件T2F.m定义了函数T2F,计算信号的傅立叶变换。 %Input is the time and the signal vectors,the length of time must greater %than 2 %Output is the frequency and the signal spectrum dt = t(2)-t(1); T=t(end); df = 1/T; N = length(st); f=-N/2*df : df : N/2*df-df; sf = fft(st); sf = T/N*fftshift(sf);
②F2T.m
function [t,st]=F2T(f,sf) %脚本文件F2T.m定义了函数F2T,计算信号的反傅立叶变换。 %This function calculate the time signal using ifft function for the input df = f(2)-f(1); Fmx = ( f(end)-f(1) +df); dt = 1/Fmx; N = length(sf); T = dt*N; %t=-T/2:dt:T/2-dt; t = 0:dt:T-dt; sff = fftshift(sf); st = Fmx*ifft(sff);
③lpf.m
function [t,st]=lpf(f,sf,B) %This function filter an input data using a lowpass filter %Inputs: f: frequency samples % sf: input data spectrum samples % B: lowpass bandwidth with a rectangle lowpass %Outputs: t: time samples % st: output data time samples df = f(2)-f(1); T = 1/df; hf = zeros(1,length(f));%全零矩阵 bf = [-floor( B/df ): floor( B/df )] + floor( length(f)/2 ); hf(bf)=1; yf=hf.*sf; [t,st]=F2T(f,yf); st = real(st);